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酸素感受性TRPチャネルを介した新規脳虚血耐性機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K08494
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 生理学一般
研究機関大分大学 (2017-2018)
京都大学 (2016)

研究代表者

黒川 竜紀  大分大学, 医学部, 准教授 (40527701)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードイオンチャネル / 低酸素応答 / TRPチャネル / カルシウム / 酸素センサー
研究成果の概要

脳は虚血状態に弱いため、低酸素状態を素早く感知し応答することが必要である。しかし、これまで脳内における局所的な酸素分圧の感知・応答機構はまだ分かっていない。本研究では、アストロサイトに着目し、脳内低酸素応答機構の解明を目指した。大脳皮質から単離したアストロサイトにおいて低酸素刺激によりATPを放出することが確認され、このATP放出はTRPA1阻害剤AP-18処置したアストロサイトもしくはTRPA1ノックアウトマウス由来アストロサイトでは確認されなかった。このことより、大脳皮質由来アストロサイトにおいて、TRPA1が酸素センサーとして機能していることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

脳虚血とは、脳の循環血液量が減少し、機能障害を生ずる状態である。脳は虚血状態に非常に弱いことから、低酸素状態を素早く感知し虚血状態を打破するための応答が必要である。しかし、脳内における局所的な酸素分圧の感知・応答機構はまだ分かっていない。本研究では、脳内において酸素感受性イオンチャネルであるTRPA1チャネルが、酸素センサーとして働いていることを見出した。本研究の成果は、虚血性細胞障害に対する治療戦略を考える上で、標的にすべき細胞、分子を明確にすることが求められていることから、疾病の予防・治療戦略の確立にも影響を与えると予想される。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 4件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] TRPV1 is a component of the atrial natriuretic signaling complex, and using orally delivered antagonists, presents a valid therapeutic target in the longitudinal reversal and treatment of cardiac hypertrophy and heart failure.2019

    • 著者名/発表者名
      Horton JS, Shiraishi T, Alfulaij N, Small-Howard AL, Turner HC, Kurokawa T, Mori Y, Stokes AJ.
    • 雑誌名

      Channels

      巻: 13 号: 1 ページ: 1-16

    • DOI

      10.1080/19336950.2018.1547611

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Asparagine-linked glycosylation modifies voltage-dependent gating properties of CaV3.1-T-type Ca2+ channel2019

    • 著者名/発表者名
      Liu Yangong、Wang Pu、Ma Fangfang、Zheng Mingqi、Liu Gang、Kume Shinichiro、Kurokawa Tatsuki、Ono Katsushige
    • 雑誌名

      The Journal of Physiological Sciences

      巻: 69 号: 2 ページ: 335-343

    • DOI

      10.1007/s12576-018-0650-4

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] DNA Origami Scaffolds as Templates for Functional Tetrameric Kir3 K+ Channels2018

    • 著者名/発表者名
      Kurokawa Tatsuki、Kiyonaka Shigeki、Nakata Eiji、Endo Masayuki、Koyama Shohei、Mori Emiko、Tran Nam Ha、Dinh Huyen、Suzuki Yuki、Hidaka Kumi、Kawata Masaaki、Sato Chikara、Sugiyama Hiroshi、Morii Takashi、Mori Yasuo
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed. Engl.

      巻: 57 号: 10 ページ: 2586-2591

    • DOI

      10.1002/anie.201709982

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Integrative Approach with Electrophysiological and Theoretical Methods Reveals a New Role of S4 Positively Charged Residues in PKD2L1 Channel Voltage-Sensing2017

    • 著者名/発表者名
      Numata Tomohiro、Tsumoto Kunichika、Yamada Kazunori、Kurokawa Tatsuki、Hirose Shinichi、Nomura Hideki、Kawano Mitsuhiro、Kurachi Yoshihisa、Inoue Ryuji、Mori Yasuo
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 7 号: 1 ページ: 9760-9760

    • DOI

      10.1038/s41598-017-10357-3

    • NAID

      120006364088

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Molecular and functional dissection of RIM protein multi-point interaction with P/Q-type Ca2+ channel CaV2.1 α1 subunits2017

    • 著者名/発表者名
      Hirano M, Takada Y, Wong CF, Yamaguchi K, Kotani K, Kurokawa T, Mori MX, Snutch TP, Ronjat M, De Waard M, Mori Y
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem.

      巻: 292 号: 22 ページ: 1-17

    • DOI

      10.1074/jbc.m117.778829

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] TRP channels in oxygen physiology: distinctive functional properties and roles of TRPA1 in O<sub>2</sub> sensing2017

    • 著者名/発表者名
      MORI Yasuo、TAKAHASHI Nobuaki、KUROKAWA Tatsuki、KIYONAKA Shigeki
    • 雑誌名

      Proceedings of the Japan Academy. Ser. B: Physical and Biological Sciences

      巻: 93 号: 7 ページ: 464-482

    • DOI

      10.2183/pjab.93.028

    • NAID

      130005881887

    • ISSN
      0386-2208, 1349-2896
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Functional and Structural Divergence in Human TRPV1 Channel Subunits by Oxidative Cysteine Modification2016

    • 著者名/発表者名
      Ogawa N, Kurokawa T, Fujiwara K, Polat OK, Badr H, Takahashi N, Mori Y
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem.

      巻: 291 号: 8 ページ: 4197-4210

    • DOI

      10.1074/jbc.m115.700278

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Comparison between mouse and sea urchin orthologs of voltage-gated proton channel suggests role of S3 segment in activation gating2016

    • 著者名/発表者名
      Sakata S, Miyawaki N, McCormack TJ, Arima H, Kawanabe A, Ozkucur N, Kurokawa T, Jinno Y, Fujiwara Y, Okamura Y
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Acta.

      巻: 1858 号: 12 ページ: 2972-2983

    • DOI

      10.1016/j.bbamem.2016.09.008

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] DNA origami scaffolds as templates for Kir3.1/3.4 heterotetrameric channels2019

    • 著者名/発表者名
      Tatsuki Kurokawa
    • 学会等名
      The 9th Federation of Asian and Oceanian Physiological Societies Congress
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] システイン酸化修飾によるTRPV1チャネル活性化機構2018

    • 著者名/発表者名
      黒川竜紀
    • 学会等名
      第13回トランスポーター研究会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 胎盤での酸素センシングにおけるTRPA1チャネルの寄与2018

    • 著者名/発表者名
      南瞭子、黒川竜紀、山口香織、高橋重成、森泰生
    • 学会等名
      第95回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] システイン酸化修飾によるTRPV1チャネルの構造的・機能的多様性2017

    • 著者名/発表者名
      黒川竜紀、小川臨、藤原研司、Onur Kerem Polat、Heba Badr、高橋重成、森泰生
    • 学会等名
      第94回日本生理学会大会
    • 発表場所
      アクトシティ浜松(浜松)
    • 年月日
      2017-03-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 酸素センサーチャネルTRPA1によるミトコンドリア機能制御の機構解明2017

    • 著者名/発表者名
      黒川竜紀, 白石拓也, 浜野智, 高橋重成, Maximillian Ebert, 坂口怜子, 森泰生
    • 学会等名
      生理学研究所研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Characterization of protein domains important for the flubendiamide action in the lepidopterous ryanodine receptors2017

    • 著者名/発表者名
      Tatsuki Kurokawa, Makoto Uchiyama, Tasuku Kimura, Nozomi Ogawa, Masanori Tohnishi, Hiroshi Takeshima, Itaru Hamachi, Shigeki Kiyonaka and Yasuo Mori
    • 学会等名
      20th International Symposium on Calcium Binding Proteins and Calcium Function in Health and Disease
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] リアノジン受容体を中心としたジアミド系殺虫剤抵抗性獲得機構の解明2016

    • 著者名/発表者名
      黒川竜紀、内山誠、木村祐、森恵美子、清中茂樹、森泰生
    • 学会等名
      第89回日本生化学会大会
    • 発表場所
      仙台国際センター(仙台)
    • 年月日
      2016-09-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] システイン酸化修飾によるTRPV1チャネルサブユニットの構造的・機能的制御2016

    • 著者名/発表者名
      小川臨、黒川竜紀、藤原研司、Onur Kerem Polat、Heba Badr、高橋重成、森泰生
    • 学会等名
      第69回日本酸化ストレス学会学術大会
    • 発表場所
      仙台国際センター(仙台)
    • 年月日
      2016-08-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] レドックス疾患学「レドックス状態変動への生体適応を担うTRPチャネル」2018

    • 著者名/発表者名
      赤池孝章,本橋ほづみ,内田浩二,末松 誠/編
    • 総ページ数
      276
    • 出版者
      羊土社
    • ISBN
      9784758103695
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 大分大学医学部病態生理学講座

    • URL

      http://www.med.oita-u.ac.jp/pathophysiology/

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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